[發明專利]一種基于汽車理想輪速變化率的車輪防滑控制方法

在審

• 申請號: 202210448040.7
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114715138A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 石琴;賀澤佳;賀林;魏宇江;王銘偉
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60W30/02
• 分類號: B60W30/02;B60W30/18;B60W50/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于汽車理想輪速變化率的車輪防滑控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，采集左驅動車輪的轉動角速度ω_l和右驅動車輪的轉動角速度ω_r，并選取較大轉動角速度所對應的車輪作為主驅動車輪，并將所述主驅動車輪的轉動角速度記為ω_ai，較小轉動角速度所對應的車輪作為主制動車輪，并將所述主制動車輪的轉動角速度記為ω_bi；其中，i∈{l,r}；

步驟二，設計觀測器，并在汽車驅動過程中得到地面驅動力的觀測量，在汽車制動過程中得到地面制動力的觀測量；

步驟2.1、設計主驅動車輪的地面驅動力的觀測器；

步驟2.2、設計主制動車輪的地面制動力的觀測器；

步驟三，估計地面利用附著系數；

步驟3.1、根據主驅動車輪的地面驅動力的觀測量估計主驅動車輪的地面利用附著系數

步驟3.2、根據主制動車輪的地面制動力的觀測量估計主制動車輪的地面利用附著系數

步驟四，在汽車驅動過程中構建車輪的標準滑轉率的計算函數，并在汽車制動過程中構建車輪的標準滑移率的計算函數；

步驟4.1、構建基于地面利用附著系數的主驅動車輪的標準滑轉率的計算函數

步驟4.2、構建基于地面利用附著系數的主制動車輪的標準滑移率的計算函數

步驟五，構建車輪的輪速變化率的計算函數；

步驟5.1、根據主驅動車輪的滑轉率定義式構建主驅動車輪的輪加速度的計算函數

步驟5.2、根據主制動車輪的滑移率定義式構建主制動車輪的輪減速度的計算函數

步驟六，構建車輪的理想輪速變化率的計算函數；

步驟6.1、根據主驅動車輪的輪加速度的計算函數構建適用于各種類型路面的主驅動車輪的理想輪加速度的計算函數并以地面利用附著系數為橫坐標，以主驅動車輪的理想加速度為縱坐標構建汽車車輪理想加速度曲線；

步驟6.2、根據主制動車輪的輪減速度的計算函數構建適用于各種類型路面的主制動車輪的理想輪減速度的計算函數并以地面利用附著系數為橫坐標，以主制動車輪的理想減速度為縱坐標構建汽車車輪理想減速度曲線；

步驟七，設計控制器，并在汽車驅動過程中以跟隨主驅動車輪的理想輪加速度為控制目標，在汽車制動過程中以跟隨主制動車輪的理想輪減速度為控制目標，構建控制系統的成本函數；

步驟7.1、構建汽車驅動過程中控制系統的成本函數J_a(Δu_a[k])；

步驟7.2、構建汽車制動過程中控制系統的成本函數J_b(Δu_b[k])；

步驟八，求解控制系統的成本函數，從而得到汽車驅動過程中的最佳驅動轉矩，并得到汽車制動過程中的最佳制動轉矩；

步驟8.1、得到汽車驅動過程中的當前k時刻作用在主驅動車輪上的最優轉矩

步驟8.2、得到汽車制動過程中的當前k時刻作用在主制動車輪上的最優轉矩

2.根據權利要求1所述的一種基于汽車理想輪速變化率的車輪防滑控制方法，其特征在于：所述步驟2.1中是利用式(1)設計主驅動車輪的地面驅動力的觀測器：

式(1)中：是主驅動車輪的轉動角速度ω_ai的觀測量，是主驅動車輪的轉動角速度觀測量的導數，是主驅動車輪的轉動角速度的觀測誤差，并有是主驅動車輪的地面驅動轉矩觀測量，并有是主驅動車輪的地面驅動力觀測量，是主驅動車輪的地面驅動力觀測量的導數，r是車輪的半徑，T_ai是作用在主驅動車輪上的轉矩，是對主驅動車輪轉動角速度的觀測函數，是對主驅動車輪的地面驅動力的觀測函數，I是車輪的轉動慣量；

所述步驟2.2中是利用式(2)設計主制動車輪的地面制動力的觀測器：

式(2)中：是主制動車輪的轉動角速度ω_bi的觀測量，是主制動車輪的轉動角速度觀測量的導數，是主制動車輪的轉動角速度的觀測誤差，并有是主制動車輪的地面制動轉矩觀測量，并有是主制動車輪的地面制動力觀測量，是主制動車輪的地面制動力觀測量的導數，T_bi是作用在主制動車輪上的轉矩，是對主制動車輪轉動角速度的觀測函數，是對主制動車輪的地面制動力的觀測函數。